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DE102005059349A1 - Object gripping and handling mechanism for use in research application, has structure which possesses number of drives corresponding to desired degrees of freedom of object to define object and to move object by gripping and handling system - Google Patents

Object gripping and handling mechanism for use in research application, has structure which possesses number of drives corresponding to desired degrees of freedom of object to define object and to move object by gripping and handling system

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Publication number
DE102005059349A1
DE102005059349A1 DE200510059349 DE102005059349A DE102005059349A1 DE 102005059349 A1 DE102005059349 A1 DE 102005059349A1 DE 200510059349 DE200510059349 DE 200510059349 DE 102005059349 A DE102005059349 A DE 102005059349A DE 102005059349 A1 DE102005059349 A1 DE 102005059349A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
object
gripping
structure
handling
system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE200510059349
Other languages
German (de)
Inventor
Burkhard Prof. Dr.-Ing. Corves
Mathias Dr.-Ing. Hüsing
Taoufik Dipl.-Ing. M'Barek
Marwene Dipl.-Ing. Nefzi
Martin Cand.-Ing. Riedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RWTH Aachen
Original Assignee
Burkhard Prof. Dr.-Ing. Corves
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Publication date

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1612Programme controls characterised by the hand, wrist, grip control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25JMANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16Programme controls
    • B25J9/1615Programme controls characterised by special kind of manipulator, e.g. planar, scara, gantry, cantilever, space, closed chain, passive/active joints and tendon driven manipulators
    • B25J9/1623Parallel manipulator, Stewart platform, links are attached to a common base and to a common platform, plate which is moved parallel to the base

Abstract

The mechanism has finger mechanisms (2a-2d) that develop a parallel kinematic structure while gripping the object (5) and a gripping and handling system together. The object is integrated in a structure as a drive unit necessary for the structure. The structure posseses the number of drives corresponding to the desired degrees of freedom of the object to define the object and to move the object by the gripping and handling system.

Description

  • [0001] [0001]
    Die Erfindung bezieht sich auf das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP. The invention relates to the gripping and handling system PARA GRIP. Dieses hat die Funktion Objekte zu greifen und zu manipulieren, dh translatorisch und rotatorisch bewegen zu können. This has to grab the function and manipulate objects to be able to move ie translation and rotation. Hierzu ist für die Bewegung des Objektes ein Schwenken oder Verschieben der Greifereinheit durch eine tragende Primärstruktur, wie zB einen Roboter nicht notwendig. For this purpose, for the movement of the object to pivot or move the gripper unit by a load-bearing primary structures, such as a robot not necessary.
  • [0002] [0002]
    Heutzutage sind Greifsysteme im Einsatz, die, wie zB Parallel-, Winkel-, Dreibacken-, oder Großhubgreifer, das Objekt entweder zwischen den Greifflächen einklemmen oder eine formschlüssige Verbindung mit dem Objekt bilden oder Greifsysteme, die über einzelne Elemente, wie zB Saugnäpfe oder Elektro-Magneten eine haftende feste Verbindung zum Objekt erzeugen. Nowadays gripping systems are in use, the, for example parallel, angular, three-jaw, or long-stroke gripper, the object either pinch between the gripping faces or a form-fit connection with the object or form gripping systems on individual elements, such as suction cups or electric an adherent magnets fixed connection to the object produce. Diese Greifsysteme sind effizient und werden überwiegend in der Industrie verwendet. This gripping systems are efficient and are mainly used in the industry.
  • [0003] [0003]
    Andere Greifsysteme, die meist in der Forschung verwendet werden, sind entsprechend oder ähnlich der Kinematik der menschlichen Hand aufgebaut und besitzen ein höhere Flexibilität beim Greifen. Other gripping systems, which are mostly used in research are structured according to or similar to the kinematics of the human hand and have a higher flexibility when gripping.
  • [0004] [0004]
    Heutige Industriegreifsysteme besitzen nur die Fähigkeit zu greifen. Today's industry gripping systems have to grab just the ability. Das heißt sie müssen von einer das Greifsystem tragenden Struktur, beispielsweise einem Roboter, zum Objekt geführt und ausgerichtet werden, um das Objekt aufnehmen zu können. That is, they must be of a system supporting the gripping structure, such as a robot, are guided to the object and aligned so as to accommodate the object. Um das Objekt translatorisch und bzw. oder rotatorisch bewegen zu können muss das gesamte Greifsystem, inklusive Objekt, von der tragenden Struktur bewegt werden. To move the object in translation and in rotation or or must the entire gripper system, including object to be moved from the supporting structure.
  • [0005] [0005]
    Solche Greifsysteme müssen zum Objekt ausgerichtet werden und können dieses nicht eigenständig rotatorisch und translatorisch bewegen. Such gripping systems must be aligned to the object and can move this not independent rotary and translatory.
  • [0006] [0006]
    Bei starrer Bindung des Objektes an das Greifsystem sind die Möglichkeiten der Handhabung des Objektes an die Eigenschaften der das Greifersystem tragenden Struktur gebunden. In rigid bond of the object to the gripper system, the possibilities of handling of the object bound to the properties of the gripper system-supporting structure. Bei der Verwendung von Robotern mit serieller Kinematik wirkt sich beispielsweise die Dynamik des Roboters beschränkend auf die Dynamik der Objektbewegung aus. When using robots with serial kinematics, the dynamics of the robot acts, for example limiting effect on the dynamics of object motion.
  • [0007] [0007]
    Ist beispielsweise der, das Greifsystem führende Roboter langsam, so kann das Objekt auch nur langsam bewegt werden. For example, if the, the gripper system leading robot slowly so the object can be moved only slowly.
  • [0008] [0008]
    Bei der Verwendung eines industriellen Greifsystems, das von einem Roboter mit parallelkinematischem Aufbau getragen wird, ist das Greifobjekt kein notwendiges Getriebeglied in der parallelkinematischen Struktur, da diese Struktur schon vor dem Greifvorgang besteht und ohne das Objekt bewegt werden kann. When using an industrial gripping system is carried by a robot with parallel kinematic structure, the gripping property is not a necessary transmission link in the parallel kinematic structure, since this structure is composed before the gripping action and can be moved without the object. Struktur und kinematische Abmessungen werden durch die Aufnahme des Objektes nicht verändert, sodass der Arbeitsraum vorgegeben ist und die maximale Traglast durch die Antriebe begrenzt ist. Kinematic structure and dimensions are not altered by the inclusion of the object, so that the working space is predetermined and the maximum load is limited by the drives.
  • [0009] [0009]
    Das gesamte Handhabungssystem, bestehend aus Greifsystem und Roboter mit parallelkinematischem Aufbau, kann sich nicht individuell an die jeweilige Handhabungsaufgabe anpassen. The entire handling system consisting of gripping system and robot with a parallel kinematic structure, can not be individually adapted to the respective handling task itself. Alle Greifobjekte können nur im gleichen Arbeitsraum bewegt werden All gripping objects can only be moved in the same working space
  • [0010] [0010]
    Heutige Industriegreifer sind meist auf einen oder wenige Greifanwendungen hin optimiert ausgelegt und besitzen ein begrenztes Spektrum an greifbaren Objekten. Today's industrial grippers are designed usually optimized for one or a few gripping applications back and have a limited range of tangible objects. Greifer mit schwenk- oder parallel verschiebbaren Greifzangen, wie zB Parallel-, Winkel-, Dreibacken-, oder Großhubgreifer klemmen das Objekt entweder zwischen den Greifflächen ein oder bilden eine formschlüssige Verbindung mit dem Objekt. Gripper with pivotable or displaceable parallel grippers, such as parallel, angular, three-jaw, or long-stroke gripper clamp the object either between the gripping surfaces or form a positive connection with the object. Das Greifen von Objekten mit stark unterschiedlichen Formen wie zB Quader, Kegel und komplexes Blechbiegeteil nacheinander ist problematisch. The gripping of objects having widely varying forms such as cuboids, cones, and complex sheet metal bent part successively is problematic. Ebenso kann die greifbare Objektgröße durch die Abmessungen des Greifers beschränkt werden. Likewise, the tangible object size can be limited by the dimensions of the gripper. Die greifbare Objektform ist vom Aufbau des Greifsystems und von der Ausführung der Greifzangen abhängig. The tangible object shape depends on the design of the gripping system and the execution of the pincers. Die Greifsysteme sind somit an eine oder einige wenige Objektformen gebunden. The gripper systems are thus bound to one or a few object shapes. Die Kontaktstellen zwischen Greifobjekt und Greifsystem sind nicht frei wählbar. The contact points between gripping object and gripping system are not freely selectable.
  • [0011] [0011]
    Greifsysteme, die über mehrere haftende Elemente, wie zB Saugnäpfe oder Elektro-Magnete, die Objekte aufnehmen, verteilen die Greifkräfte auf mehrere Kontaktstellen und entlasten das Objekt Sind zB Blechteile zu handhaben, ist diese Kraftverteilung zweckmäßig. Gripping systems that accommodate several adherent members such as suckers or electromagnets, the objects distribute the gripping forces on several contact points and relieve the object are as sheet metal parts to handle this power distribution is appropriate. Bei räumlicher Ausprägung der Blechteile ist es meist nicht möglich die Kontaktstellen der haftenden Elemente in einer Ebene anzuordnen. In spatial expression of sheet metal parts, it is usually not possible to arrange the contact points of the bonding elements in a plane. Eine räumliche Anordnung der haftenden Elemente entsprechend der Lagen der Kontaktstellen am Objekt, ist auf eine bestimmte Geometrie festgelegt. A spatial arrangement of the adhesive elements corresponding to the positions of the contact points on the object is set to a specific geometry. Soll ein Objekt mit anderer Form gegriffen werden, muss der Aufbau des Greifers angepasst werden. If an object with a different form be grasped, the structure of the gripper needs to be adjusted.
  • [0012] [0012]
    Die Anordnung und Position der Kontaktstellen kann nicht schnell, frei und individuell auf jedes Greifobjekt angepasst werden. The arrangement and position of the contact points can not be fast, free and customized to fit each gripping object. Somit ist ein Umbau der Struktur des Greifsystems zeitaufwändig. Thus, a modification of the structure of the gripper system is time-consuming. Eine automatische Verstellung der Haftstellen bietet nur begrenzte Flexibilität. An automatic adjustment of the traps has limited flexibility.
  • [0013] [0013]
    Der Einsatz heutiger Industriegreifsysteme an Robotern mit parallelkinematischer Struktur zur Verbesserung der Dynamik bei der Handhabung von Objekten schränkt den Handhabungsraum des Objektes ein. The use of today's industrial gripping systems of robots with parallel kinematic structure for improving the dynamics of the handling of objects restricts the handling space of the object. Schwenkbewegungen des Objektes sind von der Schwenkbewegung des Greifsystems abhängig. Pivoting movements of the object are dependent on the pivoting movement of the gripping system. Somit sind Schwenkungen des Objektes von über ±90° um jede Achse im Raum nur mit speziellen parallelkinematischen Strukturen und bei ungünstigen Kraftangriffsverhältnissen möglich. Thus, pivoting of the object of more than ± 90 ° around each axis in the room are only possible with special parallel kinematic structures and in unfavorable force application conditions. Eine Objektdrehung über 360° um jede Achse im Raum ist nicht möglich. An object rotation through 360 ° around any axis in space is not possible. Die flexiblen Greifsysteme aus Forschung und Entwicklung sind in Form und Funktion der menschlichen Hand entsprechend ausgeführt. The flexible gripping systems from research and development are carried out according to the form and function of the human hand. Das Objekt wird dabei zwischen den Fingern eingeklemmt. The object is clamped in between the fingers. Die Normalkraft, die die Reibung zwischen Objekt und Finger erzeugt, wird durch die Antriebe in den Fingern erzeugt. The normal force, which generates the friction between the object and fingers is produced by the drives in the fingers. Das Gelenk zwischen Objekt und Finger basiert auf Kraftschluss. The joint between the object and finger based on traction. Das Objekt kann in dieser Struktur nicht als vollwertiges Getriebeglied angesehen werden, da sich die Finger unabhängig voneinander bewegen und stets das Objekt, als einziges Getriebeglied aktiv in der Struktur, bestehend aus Hand und Objekt, halten müssen. The object can not be regarded as a full transmission element in this structure, as the fingers move independently of each other and always the object have the only gear member active in the structure consisting of hand and object, hold. Da das Objekt keine eindeutige gelenkige Verbindung zum Greifer, zB in Form eines formschlüssigen Gelenkes mit einem Freiheitsgrad von eins, zwei oder drei, besitzt, kann bei fehlerhafter Ansteuerung der Finger diese Struktur unbeabsichtigt und leicht aufgelöst werden und das Objekt innerhalb des Greifers verrutschen oder herunterfallen. Since the object with a degree of freedom of one, two or three, has no clear articulated connection to the gripper, for example in the form of a form-fitting joint in faulty control of the fingers, this structure may be inadvertently and easily dissolved and slip or the object within the gripper fall ,
  • [0014] [0014]
    Greifer mit einem kinematischen Aufbau entsprechend der menschlichen Hand müssen das Objekt zwischen den Fingern einklemmen. Gripper with a kinematic structure corresponding to the human hand must clamp the object between his fingers. Dazu sind zusätzliche Antriebe erforderlich, die eine Reibkraft am Objekt aufbauen. These additional drives are required, build a frictional force on the object. Bei einer freien Bewegung eines Objektes – translatorisch und rotatorisch – im Raum mit sechs Freiheitsgraden sind mindestens drei Antriebe pro Finger notwendig, um das Objekt von mindestens drei Fingern in jeder Lage halten zu können. In a free movement of an object - translation and rotation - in space with six degrees of freedom at least three drives per finger are necessary in order to keep the object of at least three fingers in every position. Für einen Objektfreiheitsgrad von sechs sind somit mindestens neun aktive Antriebe in den Fingern notwendig, die alle gleichzeitig angesteuert werden müssen. For an object degree of freedom of six at least nine active drives in the fingers therefore necessary that all need to be controlled simultaneously. Dieses ist nur mit einem hohen Aufwand in der Steuerung möglich, da mit den Antrieben das Objekt zwischen den Fingern gehalten und bewegt werden muss. This is possible only with a high outlay in control, because the object has to be held between the fingers and moves with the drives.
  • [0015] [0015]
    Die hohen Anforderungen an die Steuerung von handähnlichen Greifsystemen und die fehlende kinematische Bindung der Finger an das Objekt wirken negativ auf eine schnelle dynamische und gleichzeitig präzise Objektbewegung. The high demands on the control of hand-like gripper systems and the lack of kinematic linkage of the fingers on the object have a negative effect on a fast dynamic and at the same precise object movement.
  • [0016] [0016]
    Die Objektbewegung bei der Manipulation mit handähnlichen Greifern ist langsam und unpräzise. The object movement in the manipulation with hand-like grippers is slow and imprecise.
  • [0017] [0017]
    Werden Greifsysteme verwendet, die über ein Anpressen von Kontaktflächen am Objekt Reibung erzeugen, um das Objekt zu halten, entsteht eine unnötige Druckbelastung am Objekt, die nicht zur Bewegung des Objektes beiträgt. Gripping systems are used, which generate a friction of pressing contact surfaces on the object to maintain the object is formed, an unnecessary pressure load on the object that does not contribute to the motion of the object. Das Objekt wird somit zusätzlich zu den Belastungen, die durch die bewegungserzeugenden Kräfte entstehen, lokal an mehreren Stellen durch einklemmende Druckkräfte belastet. The object is thus charged in addition to the loads generated by the motion generating forces locally at multiple sites by pinching pressure forces. Dieses kann zur Beschädigung bei der Handhabung von zerbrechlichen Objekten führen. This can lead to damage during handling of fragile objects.
  • [0018] [0018]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP kann durch die Einbindung des Objektes in eine parallelkinematische Struktur endsprechend dem Abschnitt „Beschreibung der Erfindung PARAGRIP" die Nachteile heutiger Greifsysteme umgehen. The gripping and handling system PARA GRIP can endsprechend by the integration of the object in a parallel kinematic structure bypass the section "Description of the Invention PARA GRIP" the disadvantages of today's gripping.
  • [0019] [0019]
    Dadurch entstehen die folgenden Vorteile des Greif- und Handhabungssystems PARAGRIP gegenüber heutigen Greifsystemen: Thus, the following advantages of the gripping and handling system PARA GRIP compared to today's gripping systems arise:
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP kann Objekte, die sich in Reichweite der Fingermechanismen befinden aufnehmen und eigenständig bewegen, ohne dass das Greif- und Handhabungssystem genau auf das Objekt ausgerichtet ist oder bewegt werden muss. The gripping and handling system PARA GRIP can hold objects that are within range of the finger mechanisms independently and move without the gripping and handling system is accurately aligned to the object or to be moved.
  • [0020] [0020]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP ist unabhängig von der tragenden Struktur, da die Objektbewegung auch eigenständig durch das Greif- und Handhabungssystem erfolgen kann. The gripping and handling system PARA GRIP is independent of the supporting structure, because the object motion can also be done independently by the gripping and handling system. Die kinematische Struktur aus Greif- und Handhabungssystem und Greifobjekt besitzt auf Grund ihres parallelkinematischen Aufbaus hervorragende dynamische Eigenschaften, so dass das Objekt sehr schnell und mit einer hohen Beschleunigung bewegt werden kann. The kinematic structure of gripping and handling system and gripping property is excellent in dynamic characteristics due to their parallel kinematic structure, so that the object can be moved very quickly and with a high acceleration.
  • [0021] [0021]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP bildet bei jedem Greifen des Objektes eine neue Struktur mit parallelkinematischem Aufbau. The gripping and handling system PARA GRIP forms a new structure with parallel kinematic structure at each gripping of the object. Das Objekt ist als notwendiges Getriebeglied, zB als Plattform in die Struktur gebunden und verbindet die Fingermechanismen über Gelenke miteinander. The object is bound as a necessary transmission member, such as a platform in the structure and connects the finger mechanisms by joints with each other. Einige kinematische Abmessungen der parallelkinematischen Struktur können somit bei jedem Greifen gezielt in Hinblick auf die Handhabungsaufgabe gewählt werden, so dass der Arbeitsraum und die Übertragungswinkel in der parallelkinemtischen Struktur optimal an die geforderte Bewegung angepasst werden kann. Some kinematic dimensions of the parallel kinematic structure can be specifically chosen with regard to the handling task thus at each gripping, so that the working space and the transmission angle can be adapted in the parallelkinemtischen structure to the required movement.
  • [0022] [0022]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP ist nicht an Formen und Größenabmessungen der Greifobjekte gebunden, da es an jeder Stelle des Objektes, an denen die Fingerkuppen eine haftende Kraft oder einen Formschluss erzeugen können, die Kontaktpunkte setzen kann. The gripping and handling system PARA GRIP is not bound to shapes and size dimensions of the gripping objects because it can put anywhere on the object to which the fingertips can produce an adhesive force or a positive engagement, the contact points. Das form- und größenunabhängige Greifprinzip von PARAGRIP ermöglicht die Handhabung eines sehr breiten Spektrums an Objekten mit unterschiedlichen Formen und Abmessungen. The shapes and sizes of independent gripping principle PARA GRIP enables the handling of a very wide range of objects having various shapes and dimensions.
  • [0023] [0023]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP greift das Objekt mit haftenden oder formschlüssigen Elementen an mehreren Stellen. The gripping and handling system PARA GRIP grips the object with adhesive or interlocking elements at multiple sites. Diese werden einzeln und aktiv an das Objekt gesetzt, sodass Objekte mit unterschiedlichen Formen gegriffen werden können, ohne den Aufbau des Greif- und Handhabungssystems PARAGRIP anpassen zu müssen. These are set individually and actively to the object so that objects can be gripped with different forms, without having to modify the structure of the gripping and handling system PARA GRIP. Da bei jedem Greifen eine parallelkinematische Struktur neu gebildet wird, ist ein schnelles hintereinander Handhaben von Objekten mit unterschiedlichen Formen möglich. Since each grasping a parallel kinematic structure is newly formed, a rapid consecutively handling objects of various shapes is possible.
  • [0024] [0024]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP kann die parallelkinematische Struktur durch eine gezielte Einbindung von einzelnen oder mehreren zusätzlichen Fingermechanismen während des Handhabens so verändern, dass bewegungsbegrenzende ungünstige Stellungen von Getriebeglieder vermieden werden und eine freie Objektdrehung von über 360° um jede Achse im Raum möglich ist. The gripping and handling system PARA GRIP can change the parallel kinematic structure by a targeted integration of single or multiple additional finger mechanisms during handling so that motion limiting unfavorable positions are avoided from the transmission members and a free object rotation of over 360 ° is possible about each axis in space.
  • [0025] [0025]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP bindet das Objekt als vollwertiges Getriebeglied in die parallelkinematische Struktur. The gripping and handling system PARA GRIP binds the object as a full transmission link in the parallel kinematic structure. Die gelenkige Verbindung der Fingermechanismen zum Objekt überträgt Druck, Zug- und Scherkräfte sowie, je nach Ausführung des Gelenkes Momente. The articulated connection of the finger mechanisms to the object transmits pressure, tensile and shear forces as well as, depending on the design of the joint torques. Die Fingermechanismen sind über das Objekt kinematisch miteinander verbunden und nur abhängig voneinander zu bewegen. The finger mechanisms are connected to the object kinematically to each other and to move only interdependent. Das Objekt kann nur durch beabsichtigtes Aufheben der Bindungskraft oder durch eine Kraft, die die Struktur zerreißen kann, gelöst werden. The object can only by intentionally releasing the binding force or by a force, which may break the structure to be solved. Das Objekt wird über die definierten Bindungen sicher vom Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP gehalten und kann nicht unbeabsichtigt herunterfallen. The property is held on the bonds defined safe from grasping and handling system PARA GRIP and can not fall down accidentally.
  • [0026] [0026]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP besitzt Fingerkuppen, die die Fingermechanismen gelenkig mit dem Objekt verbinden. The gripping and handling system PARA GRIP has fingers which connect the finger mechanisms articulated with the object. Da die Fingerkuppen die Bindung zum Objekt über haftende Elemente, wie zB Elektro-Magnete oder Saugnäpfe herstellen und die Haftkraft selber erzeugen, werden keine zusätzlichen Antriebe in den Fingermechanismen benötigt, um eine Verbindung von Fingermechanismus und Objekt sicher zu stellen. Since the finger tips the bond to the object via adhesive elements, such as produced, for example, electromagnets or suckers, and generate the adhesive force itself, are required, no additional drives in the finger mechanisms to provide a compound of the finger mechanism and object safely. Die parallelkinematische Struktur, bestehend aus Greifsystem und Objekt kann somit genau die Anzahl an Antrieben besitzen, die dem Objektfreiheitsgrad entspricht. The parallel kinematic structure consisting of gripping system and the object can thus have exactly the number of drives that corresponds to the object degree of freedom. Für die räumliche Handhabung eines Objektes sind somit genau sechs Antriebe notwendig, um das Objekt definiert und eindeutig positionieren und orientieren zu können. thus exactly six drives are necessary for spatial handling of an object to defining the object and unambiguous position and orient to. Die Steuerung der Antriebe zur Objektbewegung ist eindeutig und kann einen vereinfachten Aufbau besitzen, da weniger Antriebe für die Bewegung des Objektes benötigt werden. The drives for the object motion is unique and can have a simplified structure as fewer drives are required for the movement of the object.
  • [0027] [0027]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP kann durch die parallelkinematische Struktur gezielt Zwangkräfte am Objekt erzeugen und eine hohe Objektbeschleunigung bei gleichzeitiger präziser Objektpositionierung und – orientierung erzeugen. The gripping and handling system PARA GRIP can be generated by the parallel kinematic structure selectively constraining forces on the object and a high acceleration object with simultaneous precise object positioning, and - generate orientation. Die parallelkinematische Struktur besitzt dabei durch die geschlossenen kinematischen Teilketten und die Verwendung von kinematisch eindeutigen Gelenken eine höhere Steifigkeit und Genauigkeit. The parallel kinematic structure has thereby through the closed kinematic chains and part of the use of unique kinematic joints higher rigidity and accuracy.
  • [0028] [0028]
    Das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP erzeugt keine einklemmenden Druckkräfte um das Objekt zu halten. The gripping and handling system PARA GRIP created to keep no-clamping pressure forces around the object. Die Bindungskräfte werden von haftenden oder formschlüssigen Elementen erzeugt. The binding forces are generated by adhering or interlocking elements. Das Objekt wird somit bei der Handhabung entlastet. The object is thus relieved of handling.
  • [0029] [0029]
    Die Erfindung bezieht sich auf das Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP. The invention relates to the gripping and handling system PARA GRIP. Dieses hat die Funktion Objekte zu greifen und zu manipulieren, dh translatorisch und rotatorisch bewegen zu können. This has to grab the function and manipulate objects to be able to move ie translation and rotation. Hierzu ist für die Bewegung des Objektes ein Schwenken oder Verschieben der Greifereinheit durch eine tragende Primärstruktur, wie zB einen Roboter nicht notwendig. For this purpose, for the movement of the object to pivot or move the gripper unit by a load-bearing primary structures, such as a robot not necessary.
  • [0030] [0030]
    Die zu greifenden Objekte können dabei unterschiedliche geometrische Formen, Größen, Materialen und Oberflächeneigenschaften besitzen. The objects to be gripped even those in different geometric shapes, sizes, materials and surface properties.
  • [0031] [0031]
    Durch das Greifsystem PARAPRIP erfolgt die Bewegung des Objektes durch Zwangskräfte, die durch eine kinematische Bindung von Greifobjekt und Greiferstruktur auf das Greifobjekt wirken. Through the gripping system PARAPRIP the movement of the object is carried out by constraining forces that act by a kinematic linkage of gripping the object and gripping structure on the gripping object.
  • [0032] [0032]
    Dabei wird das Objekt beim Greifen so vom Greif- und Handhabungssystem PARAGRIP aufgenommen, dass zusammen mit dem Greifobjekt eine neue Struktur mit parallelkinematischem Aufbau gebildet wird. Here, the object is so added in gripping the gripping and handling system PARA GRIP, that a new structure with parallel kinematic structure is formed together with the gripping object. Das Greifobjekt wird in dieser Struktur als vollwertiges und notwendiges Getriebeglied eingebunden. The gripping object is involved as a full and necessary transmission element in this structure.
  • [0033] [0033]
    Das Greif- und Handhabungssystem besteht entsprechend der The gripping and handling system is in accordance with the 1 1 vor und während des Greifvorganges aus einer Basis ( (Before and during the gripping action of a base 1 1 ) und mehreren Fingermechanismen (in den folgenden Figuren werden beispielsweise vier Fingermechanismen verwendet) ( ) And a plurality of finger mechanism (in the following figures, for example, four fingers used mechanisms) ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ), die einzeln und unabhängig voneinander ansteuer- und verstellbar sind. ) Individually and independently of one another, and actuation are adjustable. Unter Greifvorgang wird hierbei der Vorgang verstanden, bei dem noch nicht alle erforderlichen Fingermechanismen über die Fingerkuppen Kontakt zum Objekt hergestellt haben. Under-engagement process, the process is understood, in which not all the necessary mechanisms finger over the fingertips have made contact to the object. Das zu greifende Objekt ( The object to be gripped ( 5 5 ) steht dabei noch nicht in Kontakt mit dem Greifsystem. ) Is not yet in contact with the gripping system. Die Fingermechanismen sind über Gelenke ( The finger mechanisms (via joints 6a 6a , . 6b 6b , . 6c 6c , . 6d 6d ) beweglich mit der Basis verbunden. ) Movably connected to the base.
  • [0034] [0034]
    Die Fingermechanismen können dabei eine parallele, serielle oder hybride kinematische Struktur besitzen. The finger mechanisms can thereby have a parallel, serial or hybrid kinematic structure. Die The 1 1 zeigt schematisch eine mögliche räumliche Ausführung des Greifsystems mit vier Fingermechanismen, die aus mehreren Gelenken und Getriebegliedern aufgebaut sind, welche in den Figuren als Komplexgelenke ( schematically shows a possible embodiment of grip spatial system having four finger mechanisms which are constructed of multiple joints and transmission members, which in the figures (as complex joints 3a 3a , . 3b 3b , . 3c 3c , . 3d 3d ) zusammengefasst werden. ) Are summarized.
  • [0035] [0035]
    Die Anzahl der Antriebe ist so gewählt, dass die Fingerkuppen ( The number of drives is selected such that the fingertips ( 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c , . 4d 4d ), welche mit den Fingermechanismen ( ), Which (with the finger mechanisms 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) verbunden sind, eindeutig und definiert im Raum oder in der Ebene positioniert oder positioniert und orientiert werden können. ), Respectively, can be clearly defined and in the space or in the plane or positioned positioned and oriented.
  • [0036] [0036]
    Das Greif- und Handhabungssystem besitzt nach Beendigung des Greifvorgangs eine parallelkinematische Struktur, die zusammen mit dem gegriffenen Objekt ( after termination of the gripping operation, the gripping and handling system has a parallel kinematic structure which (together with the gripped object 5 5 ) gebildet wird. ) Is formed. Dabei entsteht diese parallelkinematische Struktur erst bei der Bindung der Fingerkuppen ( Here, this parallel kinematic structure (only arises when the binding of the fingertips 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c , . 4d 4d ) mit dem Greifobjekt. ) With the gripping object. Das Greifobjekt ist dann als vollwertiges Getriebeglied anzusehen, welches gemäß The gripping object to be recognized as a full transmission member which, according to 2 2 über die Fingerkuppen gelenkig mit den benachbarten Getriebegliedern der Fingermechanismen ( an articulated (over the fingertips with the neighboring transmission members of the finger mechanisms 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ) verbunden ist. ) connected is. Die Fingermechanismen sind in dieser Phase kinematisch über das Greifobjekt aneinander gebunden und können iA nur abhängig voneinander bewegt werden. The finger mechanisms are attached at this stage via the kinematic object gripping each other and can be moved only iA interdependent.
  • [0037] [0037]
    Das Greifersystem kann durch die unabhängige Bewegung der Fingermechanismen beim Greifvorgang eine Bindung der Fingerkuppe zum Objekt an unterschiedlichen Bereichen des Objektes herstellen, um im Hinblick auf die Handhabungsaufgabe die kinematischen Abmessungen der gebildeten parallelkinematische Struktur optimal festzulegen. The gripper system can be prepared by the independent movement of the finger mechanisms during the gripping process, a bonding of the fingertip to the object at different portions of the object to determine optimal kinematic dimensions of the parallel kinematic structure formed in view of the handling task. Die The 4 4 und and 5 5 zeigen schematisch in einem Beispiel die veränderten kinematischen Abmessungen bei unterschiedlichen Fingerkuppenpositionen am Objekt. show schematically in an example of the change in kinematic dimensions at different finger positions on the object.
  • [0038] [0038]
    In dem Beispiel aus In the example of 2 2 ist das Objekt als Plattform ( is the object (as a platform 5 5 ) in die parallelkinematische Struktur eingebunden und bildet zusammen mit der Basis ( ) Involved in the parallel kinematic structure and forms together with the base ( 1 1 ) und den drei Komplexgelenken ( ) And the three complex joints ( 3a 3a , . 3b 3b , . 3c 3c ) der Fingermechanismen entsprechend accordingly) of the finger mechanisms 3 3 drei geschlossene kinematische Teilketten ( three closed kinematic chains part ( 8a 8a , . 8b 8b , . 8c 8c ). ). Die Komplexgelenke der angetriebenen Fingermechanismen besitzen den für die gewünschte Bewegung der parallelkinematischen Struktur notwendigen Freiheitsgrad. The complex joints of the fingers driven mechanisms have the necessary for the desired movement of the parallel kinematic structure degree of freedom. Ein Komplexgelenk ( A complex joint ( 3d 3d ) eines Fingermechanismus ist nicht in die parallelkinematische Struktur eingebunden und hat in dieser Stellung keinen Einfluss auf die Bewegung des Objektes. ) Of a finger mechanism is not involved in the parallel kinematic structure and has been in this position does not affect the movement of the object.
  • [0039] [0039]
    Da das Objekt Teil der Struktur des Mechanismus ist, wird genau die Anzahl an Antrieben in der parallelkinematischen Struktur des Greifersystems benötigt und verwendet, die dem gewünschten Freiheitsgrad des Objektes entspricht, um eine eindeutige und definierte Bewegung des Objektes im Raum oder in der Ebene ausführen zu können. Since the object is part of the structure of the mechanism, the number exactly is needed in drives in the parallel kinematic structure of the gripper system and used corresponding to the desired degree of freedom of the object to perform a unique and defined movement of the object in space or the plane to can.
  • [0040] [0040]
    Die Anzahl der erforderlichen Antriebe beim Greifvorgang und nach dem Greifvorgang kann verschieden sein. The number of required drives during the gripping process, and after the grasping operation may be different. Nicht benötigte Antriebe werden entkoppelt oder passiv mitgeführt. Non drives needed to be decoupled or passively carried.
  • [0041] [0041]
    Antriebe, die für eine definierte Bewegung nicht notwendig sind, können temporär zusätzlich zur parallelkinematischen Struktur zugeschaltet werden, sodass ein redundantes System entsteht. Drives that are not necessary for a defined movement, can also be switched to parallel kinematic structure temporarily, so that a redundant system is created. Somit können ungünstige Gliedstellungen der Fingermechanismen, wie zB Singularitäten umgangen werden. Thus can be avoided unfavorable element positions of the finger mechanisms, such as singularities.
  • [0042] [0042]
    Zusätzlich zu den Fingermechanismen des Greifersystems, die mit dem Objekt eine parallelkinematische Struktur bilden, kann das Greif- und Handhabungssystem ein oder mehrere weitere Fingermechanismen ( In addition to the finger mechanisms of the gripper system, which form a parallel kinematic structure with the object, the grasping and handling system may include one or more other finger mechanisms ( 6d 6d ) besitzen, die nicht mit dem Objekt in Kontakt stehen, wie in ) Have not related to the object in contact, as in 2 2 beispielsweise dargestellt wird. is exemplified.
  • [0043] [0043]
    Diese zusätzlichen Fingermechanismen können bei Bedarf in die parallelkinematische Struktur so eingebunden werden, dass eine neue parallelkinematische Struktur mit veränderten kinematischen Abmessungen entsteht, wie in den These additional finger mechanisms can be integrated so as required in the parallel kinematic structure that a new parallel kinematic structure with altered kinematic dimensions arises, as in the 6 6 und and 7 7 beispielsweise gezeigt wird. is shown, for example. Die Gesamtanzahl der Antriebe der parallelkinematischen Struktur wird dabei nicht verändert, sodass beispielsweise andere Fingermechanismen aus der Struktur oder Antriebe entfernt werden müssen. The total number of drives of the parallel kinematic structure is not changed, so for example, other finger mechanisms must be removed from the structure or drives.
  • [0044] [0044]
    Ein solches Verändern der parallelkinematischen Struktur kann eingesetzt werden, um ungünstige Stellungen der Fingermechanismen, bzw. singuläre Stellungen zu umgehen und den Arbeitsraum zu vergrößern. Such changing the parallel kinematic structure can be used to bypass unfavorable positions of the finger mechanisms, or singular positions and the work space to increase. Ein freies Drehen des Objektes im Raum über 360° um alle Achsen kann zum Beispiel hierdurch ermöglicht werden. Free rotation of the object in space over 360 ° around all axes can be made possible, for example as a result.
  • [0045] [0045]
    Kraft-, form- oder stoffschlüssige Bindung der Fingerkuppen an das Objekt überträgt sowohl Druck- als auch Zug- und Scherkräfte sowie Momente. Force-, form or material-locking bond of the fingertips to the object transmits both compressive and tensile and shear forces as well as moments. Durch die Bindung der Fingerkuppen an das Objekt wird ein Gelenk erzeugt, das einen für die Bewegung der parallelkinematischen Struktur erforderlichen Freiheitsgrad besitzt. The binding of the finger to the object a joint is produced having a required for the movement of the parallel kinematic structure of degree of freedom. Im Falle einer kraftschlüssigen Kopplung können die Fingerkuppen zB Magnet-, Saugnapf- oder andere haftende Elemente enthalten, die eine Kraft- bzw. Momenteneinleitung von den Fingermechanismen auf das Objekt sichern. In the case of a frictional coupling, the fingertips, for example, magnetic, suction cup or other adhesive may contain elements that secure a force or torque introduction of the finger mechanisms to the object.
  • [0046] [0046]
    Eine Fingerkuppe, die das Greifsystem über eine aus einer Normalkraft resultierenden Reibkraft, die durch einen oder mehrere Antriebe der Fingermechanismen erzeugt wird, mit dem Objekt verbindet, erzeugt nicht die geschlossenen kinematischen Ketten, die für die in Abschnitt [0031] beschriebene parallelkinematische Struktur mit dem Objekt notwendig sind. A fingertip, which connects the gripping system has a resulting from a normal force frictional force that is generated by one or more actuators of finger mechanisms to the object, does not generate the closed kinematic chains, the parallel kinematic for the described in the [0031] structure with the object are necessary.
  • [0047] [0047]
    Die Struktur des Greifsystems PARAGRIP kann aus einem Baukastensystem aufgebaut sein, sodass die Struktur und die Abmessungen auf die jeweilige Greif- und Handhabungsaufgabe automatisch oder manuell angepasst werden können. The structure of the gripper system PARA GRIP may be constructed from a modular system, so that the structure and the dimensions can be adapted to the respective gripping and handling task automatically or manually.
  • [0048] [0048]
    Zur besseren Anschauung sind in For a better view in 8 8th die Komplexgelenke ( the complex joints ( 3a 3a , . 3b 3b , . 3c 3c ) beispielhaft als fünfgliedrige Kurbelgetriebe ( ) By way of example (as a five-membered crank mechanism 9a 9a , . 9b 9b , . 9c 9c ) mit Drehgelenken und drehbar gelagerten Gestellelementen ( ) (With hinge joints and pivoting frame members 11a 11a , . 11b 11b , . 11c 11c ) ausgeführt und schematisch dargestellt. ) Is carried out and schematically illustrated. Jeder Fingermechanismus besitzt in diesem Beispiel drei Antriebe während und zwei Antriebe nach dem Greifvorgang, da beispielsweise bei einem gewünschten Objektfreiheitsgrad von sechs, genau sechs angetriebene kinematische Teilketten in der parallelkinematischen Struktur für eine definierte und eindeutige Bewegung des Objektes erforderlich sind. in this example, each finger mechanism has three actuators while and two drives to the gripping process, there are required, for example at a desired object degree of freedom of six exactly six driven kinematic partial chains in the parallel kinematic structure for a defined and unique movement of the object. Ein oder mehrere zusätzliche Fingermechanismen, die entsprechend Abschnitt [0038] nicht in die parallelkinematische Struktur eingebunden sind, werden in der One or more additional finger mechanisms, which are not included according to paragraph [0038] in the parallel kinematic structure, in the 8 8th nicht dargestellt. not shown. Die Fingerkuppen ( The fingertips ( 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c ) besitzen in diesem Beispiel ein Gelenk mit dem Gelenkfreiheitsgrad von drei und sind beispielsweise als Kugelgelenke ( ) Have in this example a joint to the joint degree of freedom of three and are (for example, as ball joints 12a 12a , . 12b 12b , . 12c 12c ) mit Haftelementen ( ) (With adhesive elements 13a 13a , . 13b 13b , . 13c 13c ) dargestellt. ) Shown.
  • [0049] [0049]
    1 1 zeigt den schematischen Aufbau einer möglichen Aufführung von PARAGRIP mit einer Basis ( shows the schematic structure of a possible performance of PARA GRIP with a base ( 1 1 ) und beispielsweise vier Fingermechanismen ( ), And for example, four finger mechanisms ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c , . 2d 2d ), die allgemein als Komplexgelenke ( ) Generally (as complex joints 3a 3a , . 3b 3b , . 3c 3c , . 3d 3d ) dargestellt sind sowie vier Fingerkuppen ( ) Are shown as well as four fingers ( 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c , . 4d 4d ). ). Das Greifobjekt ( The gripping object ( 5 5 ), das beispielsweise durch einen Würfel dargestellt ist, ist nicht in Kontakt mit den Fingerkuppen des Greifers. ), Which is illustrated, for example, by a cube, is not in contact with the fingertips of the gripper. Somit ist hier eine Situation vor oder während des Greifvorgangs dargestellt. Thus, here a situation before or during the gripping process is shown.
  • [0050] [0050]
    2 2 zeigt die gleiche mögliche Ausführung wie shows the same embodiment as possible 1 1 nach der Greifphase. after the gripping phase. Drei Fingermechanismen ( Three finger mechanisms ( 2a 2a , . 2b 2 B , . 2c 2c ) stehen über die drei Fingerkuppen ( ) Are the three fingertips ( 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c ) im Kontakt mit dem Objekt ( ) (In contact with the object 5 5 ) und können über definierte Gelenke Zwangskräfte, die auf das Objekt übertragen werden, eine definierte und eindeutige Objektbewegung erzeugen. ) And generate a defined and unique object motion defined joints constraining forces that are transferred to the object.
  • [0051] [0051]
    3 3 zeigt die geschlossenen kinematischen Ketten der parallelkinematischen Struktur, die bei einer Einbindung des Objektes gemäß shows the closed kinematic chains of the parallel kinematic structure according to at an integration of the object 2 2 entstehen. arise.
  • [0052] [0052]
    4 4 und and 5 5 zeigen die Veränderungen in den kinematischen Abmessungen der parallelkinematischen Struktur, die durch das Einbinden des Objektes als Plattform gebildet wird, bei unterschiedlichen Positionen der gleichen Fingerkuppen am Objekt. show the changes in the kinematic dimensions of the parallel kinematic structure which is formed by the incorporation of the object as a platform at different positions of the same finger on the object. Im Eingriff sind die Fingermechanismen K 1 , K 2 , K 3 bei unterschiedlichen Kontaktpunkten. Engaging the finger mechanisms K 1, K 2, K 3 are at different contact points.
  • [0053] [0053]
    6 6 und and 7 7 zeigen die Veränderungen in den kinematischen Abmessungen der parallelkinematischen Struktur, beim Einsatz von unterschiedlichen Fingermechanismen. show the changes in the kinematic dimensions of the parallel kinematic structure, the use of different finger mechanisms. Im Eingriff sind hier die Fingermechanismen K 1 , K 2 , K 3 in Engaging the finger mechanisms K 1, K 2, K 3 are here in 6 6 und K 1 , K 2 , K 4 in and K 1, K 2, K 4 in 7 7 . ,
  • [0054] [0054]
    8 8th zeigt eine mögliche Ausführung der Komplexgelenke ( shows a possible embodiment of the complex joints ( 3a 3a , . 3b 3b , . 3c 3c ) als fünfgliedrige Kurbelgetriebe ( ) (As five-membered crank mechanism 9a 9a , . 9b 9b , . 9c 9c ) mit Drehgelenken. ) With swivel joints. Ein vierter nicht an der Objektbewegung beteiligter Finger aus A fourth is not involved in the object moving finger 2 2 ist hier nicht dargestellt. is not shown here. Die Fingerkuppen ( The fingertips ( 4a 4a , . 4b 4b , . 4c 4c ) bestehen in diesem Beispiel im Wesentlichen aus Gelenken ( ) Exist in this example, essentially of joints ( 12a 12a , . 12b 12b , . 12c 12c ), die hier als Kugelgelenke mit einem Freiheitsgrad von drei ausgeführt sind und haftenden Elementen ( (), Which are embodied as ball joints with one degree of freedom of three and adhering elements 13a 13a , . 13b 13b , . 13c 13c ). ). Die Gestellglieder ( The frame members ( 11a 11a , . 11b 11b , . 11c 11c ) der fünfgliedrigen Kurbelgetriebe sind drehbar mit der Basis ( ) Of the five-membered crank gear are rotatable (with the base 1 1 ) der parallelkinematischen Struktur verbunden. ) Of the parallel kinematic structure joined. Die Basis ( The base ( 1 1 ) kann zB das Gestell eines Bearbeitungszentrums sein. ) May be for example the frame of a machining center.

Claims (14)

  1. Mechanismus zum Greifen und Handhaben von Objekten dadurch gekennzeichnet , dass beim Greifen mit dem Objekt und dem Greif- und Handhabungssystem zusammen eine parallelkinematische Struktur entsteht, bei der das Objekt als vollwertiges und für die Struktur notwendiges Getriebeglied in die Struktur integriert wird, welche genau die Anzahl an Antrieben besitzt, die entsprechend des gewünschten Objektfreiheitsgrades erforderlich ist, um das Objekt definiert und eindeutig nur durch das Greif- und Handhabungssystem alleine bewegen zu können. Mechanism for gripping and handling objects characterized in that, along a parallel kinematic structure is formed in engagement with the object and the gripping and handling system in which the object is built as a full and for the structure of a necessary transmission member in the structure that exactly the number has at drives, which is required according to the desired degree of freedom of the object, around the object defined and clearly can only move by the grasping and handling system alone.
  2. Greif- und Handhabungssystem nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Kontakt zwischen den Fingerkuppen des Greifers und dem Objekt zur Einbindung des Objektes in die Greiferstruktur gemäß Anspruch 1 Druck-, Zug- und Scherkräfte sowie Momente übertragen kann. Gripping and handling system of claim 1 characterized in that the contact between the fingertips of the gripper and the object for integration of the object in the gripper structure of claim 1 compressive, tensile and shear forces and moments can be transmitted.
  3. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Greifersystem das Objekt greifen und manipulieren, dh translatorisch und rotatorisch bewegen kann, ohne den gesamten Greifer durch eine den Greifer tragenden Struktur zu schwenken oder zu verschieben. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the gripper system access and manipulate the object, that can move translationally and rotationally, without pivoting the entire gripper by the gripper supporting structure or move.
  4. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das zu greifende Objekt unterschiedliche Formen, Größen und Materialen besitzen kann. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the object to be gripped can have different shapes, sizes and materials.
  5. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche Anordnungen und Positionen der Kontaktpunkte des Greifers am Objekt die kinematischen Abmessungen der parallelkinematischen Struktur aus Anspruch 1 entsprechend der jeweiligen Handhabungsaufgabe gewählt und verändert werden können. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that can be selected by different arrangements and positions of the contact points of the gripper on the object, the kinematic dimensions of the parallel kinematic structure of claim 1 corresponding to the respective handling task and changed.
  6. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Lagen der Fingermechanismen in der Greifphase eindeutig und definiert durch die Antriebe vorgegeben werden. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the positions of the finger mechanisms are specified clearly, and defined by the drives in the gripping phase.
  7. Greif- und Handhabungssystem nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Lage oder die Lage und Orientierung der Kontaktflächen der Fingerkuppen eindeutig vorgegeben werden können. Gripping and handling system of claim 6 characterized in that the position or the position and orientation of the contact surfaces of the fingertips can be uniquely specified.
  8. Greif- und Handhabungssystem nach Ansprüche 1, 3 und 6 dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der notwendigen Antriebe um die Fingermechanismen und das Objekt bewegen zu können, verschieden sein kann. Gripping and handling system according to claims 1, 3 and 6, characterized in that to be able to move the number of necessary actuators to the finger mechanisms and the object, may be different.
  9. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fingermechanismen aus kinematischen Einheiten bestehen, die vor und während der Greifphase unabhängig voneinander bewegt werden können. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the finger mechanisms are made of kinematic units which, during the gripping phase can be moved independently of one another before and.
  10. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Fingermechanismen nach der Greifphase bei der Handhabung des Objektes Teil einer parallelkinematischen Struktur sind und iA nur abhängig von einander bewegt werden können, da sie kinematisch über das Greifobjekt aneinander gebunden sind. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the finger mechanisms are part of a parallel kinematic structure according to the gripping phase during handling of the object and iA only dependent on each other can be moved, since they are kinematically linked through the gripping object together.
  11. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Greif- und Handhabungssystem aus einem Baukastensystem aufgebaut sein kann, die Struktur und Abmessungen des Greif- und Handhabungssystems auf die jeweilige Greif- und Handhabungsaufgabe automatisch oder manuell angepasst werden können Gripping and handling system according to any of the preceding claims characterized in that the gripping and handling system may be constructed from a modular system, the structure and dimensions of the gripping and handling system to the particular gripping and handling task automatically or manually can be adjusted
  12. Greif- und Handhabungssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass das Greif- und Handhabungssystem einen oder mehrere zusätzliche Fingermechanismen besitzen kann, die temporär mit dem Objekt so eingebunden werden können, dass eine neue parallelkinematische Struktur mit veränderten kinematischen Abmessungen entsteht. Gripping and handling system according to one of the preceding claims characterized in that the gripping and handling system may have one or more additional finger mechanisms, which can be integrated with the object to temporarily that a new parallel kinematic structure with altered kinematic dimensions is formed.
  13. Greif- und Handhabungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Greif- und Handhabungssystem an ein Handhabungsgerät angebracht ist und von diesem mitgeführt wird. Gripping and handling system according to one of claims 1 to 12 characterized in that the gripping and handling system is attached to a handling device and is carried by this.
  14. Greif- und Handhabungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12 dadurch gekennzeichnet, dass das Greif- und Handhabungssystem ohne vorgeschaltete Primärstruktur (wie zB einem Roboter) die Objekte eigenständig zB in einem Bearbeitungszentrum handhaben kann, sodass die Kombination Roboter mit Greifer ersetzt wird. Gripping and handling system according to one of claims 1 to 12 characterized in that the gripping and handling system without upstream primary structure (such as a robot), the objects may independently handle, for example, in a machining center, so that the combination robot is replaced with grippers.
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DE102008023171A1 (en) 2008-05-10 2009-11-12 Martin Freundt Arrangement for multi-dimensional manipulation of object, comprises end effectors, which exert force on object, and end effector is displaced in its position relative to base unit

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